Знакомство с функциями
По мере увеличения размера и сложности ваших программ вам следует разделить их на небольшие легко управляемые части, называемые функциями. Каждая функция в вашей программе должна выполнять определенную задачу. Например, если вы пишете программу платежей, можете создать одну функцию, определяющую количество часов, отработанных служащим, вторую функцию, определяющую сверхурочную оплату, третью функцию, выводящую на печать и т. д. Если программе необходимо выполнить определенную задачу, то она вызывает соответствующую функцию, обеспечивая эту функцию информацией, которая ей понадобится в процессе обработки. Из этого урока вы узнаете, как создавать и использовать функции в ваших программах на C++. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:
• Функции группируют связанные операторы для выполнения определенной задачи.
• Ваша программа вызывает функцию, обращаясь к ее имени, за которым следуют круглые скобки, например bеер ().
• После завершения обработки большинство функций возвращают значение определенного типа, например int или float, которое программа может проверить или присвоить переменной.
• Ваши программы передают параметры (информацию) функциям, например имя, возраст или оклад служащего, заключая параметры в круглые скобки, которые следуют за именем функции.
• C++ использует прототипы функций для определения типа возвращаемого функцией значения, а также количества и типов параметров, передаваемых функции.
По мере увеличения ваших программ использование функций становится их неотъемлемой необходимостью. Однако, как вы увидите, создавать и использовать функции в C++ очень легко.
СОЗДАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВАШИХ ПЕРВЫХ ФУНКЦИЙ
При создании программ вам следует спроектировать каждую функцию для выполнения определенной задачи. Если вы обнаружите, что функция выполняет несколько задач, вам следует разделить ее на две или более функций. Каждая создаваемая в программах функция должна иметь уникальное имя.
Как в случае с именами переменных, имена функций, которые вы выбираете те, должны соответствовать операции, выполняемой функцией. Например глядя на имена функций, перечисленные в табл. 9, вы получите хорошее представление о назначении каждой функции.
Таблица 9. Примеры смысловых имен функций.
| Имя функции | Назначение функции |
| Print_test_scores | Печатать тестовые очки класса |
| Accounts_payable | Обработать счета компании |
| Get_user_name | Запрос имени пользователя |
| Print_document | Напечатать указанный документ |
| Calculate_income_tax | Определить подоходный налог пользователя |
Функция C++ по структуре подобна программе main, которую вы использовали во всех предыдущих программах. Другими словами, имя функции предваряется ее типом, а за ним следует список параметров, описание которых появляется в скобках. Вы группируете операторы функций внутри левой и правой фигурных скобок, как показано ниже:
тип_возврата имя_функции (список_параметров)
{
объявления_переменных;
операторы;
}
Рассмотрите, например, как структура этой функции соответствует следующей программе main:
void main (void) //———–> тип имя (список_параметров)
{
int count; //—————————>объявления_переменных;
for (count = 0; count < 10; count++) cout << count << ‘ ‘; //—–> Оператор
}
Следующие операторы определяют функцию с именем show_message, которая выводит сообщение на экран, используя cout.
void show_message (void)
{
cout << «Привет, учусь программировать на C++» << endl;
}
Как вы, возможно, помните из урока 2, слово void, предшествующее имени функции, указывает функции не возвращать значение. Подобно этому, слово void, содержащееся внутри круглых скобок, указывает (компилятору C++ и программистам, читающим ваш код), что функция не использует параметры (информацию, которую программа передает функции). Следующая программа SHOW_ MSG.CPP использует функцию show_message для вывода сообщения на экран:
#include <iostream.h>
void show_message (void)
{
cout << «Привет, учусь программировать на C++» << endl;
}
void main (void)
{
cout << «Перед вызовом функции» << endl;
show_message ();
cout << «Вернулись из функции» << endl;
}
Вы уже знаете, что выполнение программы всегда начинается внутри main. Внутри main следующий оператор (вызов функции) вызывает функцию show_message:
show_message ();
Круглые скобки после имени функции сообщают компилятору C++, что ваша программа использует функцию. Позже вы узнаете, что внутри этих скобок программа может передавать в функции информацию (параметры). Если вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится следующий вывод:
Перед вызовом функции
Привет, учусь программировать на C++
Вернулись из функции
Если программа встречает вызов функции, она начинает выполнять операторы, находящиеся внутри функции. После того как программа выполнит все операторы, которые содержит функция (другими словами, функция завершится); выполнение программы продолжается с оператора, следующего непосредственно за вызовом функции:
#include <iostream.h>
void show_message (void)
{
cout << «Привет, учусь программировать на C++» << endl;
}
void main (void)
{
cout << «Перед вызовом функции» << endl;
show_message ();
cout << «Вернулись из функции» << endl;
}
В данном случае программа выполняет первый оператор в main, которой выводит сообщение для пользователя, что программа собирается вызвать функцию. Далее программа встречает вызов функции и запускает выполнение операторов в show_messsage. После того как программа выполнит единственный оператор функции, она возвращается обратно в main и продолжает свое выполнение с оператора, непосредственно следующего за вызовом функции. В этом случае программа выводит сообщение, извещая пользователя о том, что она возвратилась из функции, и после этого заканчивает свою работу. Следующая программа TWO__MSGS.CPP использует две функции -show_title и show_lesson для вывода информации об этой книге:
#include <iostream.h>
void show_title (void)
{
cout << «Книга: Учимся программировать на C++» << endl;
}
void show_lesson (void)
{
cout << «Урок: Знакомство с функциями» << endl;
}
void main (void)
{
show_title ();
show_lesson ();
}
Когда программа начинает выполнение, она сначала вызывает функцию show_title, которая выводит сообщение с помощью cout. После завершения show_title программа вызывает функцию show_lesson, также выводящую сообщение. После завершения show_lesson программа завершается, поскольку в main больше нет операторов.
Функции, представленные в этом уроке, выполняли очень простые задачи. В каждом случае ваша программа могла бы легко выполнить ту же самую обработку без использования функции просто включением тех же операторов в main. Однако назначение функций заключалось в том, чтобы показать вам, как программа определяет и затем вызывает функцию. По мере усложнения ваших программ вы будете использовать функции, чтобы упростить большие задачи, разбивая программу на небольшие легко управляемые части. При создании функций вы обнаружите, что, поскольку они содержат меньше строк кода, чем одна большая программа, их легче понять и изменить. В дополнение к этому в большинстве случаев функцию, созданную для одной программы, вы можете использовать без изменений в другой программе. Создавая библиотеку функций, вы тем самым снижаете количество времени, израсходованного на кодирование и тестирование подобных функций в будущем.
ПРОГРАММА МОЖЕТ ПЕРЕДАВАТЬ ИНФОРМАЦИЮ В ФУНКЦИИ
Для увеличения потенциальных возможностей ваших функций C++ позволяет программам передавать информацию (параметры) в функции. Если функция использует параметры, вы должны сообщить C++ тип каждого параметра, например int, float, char и т.д. Следующая функция show_number использует параметр типа int.
void show_number (int value)
{
cout << «Значение параметра равно » << value << endl;
}
Если ваша программа вызывает функцию show_number, она должна передать ей значение, как показано ниже:
show_number (1001); //—————-> Значение, передаваемое в функцию
C++ будет подставлять переданное число вместо каждого имени параметра value внутри функции:
show_number (1001)
void show_number (int value)
{
cout << «Значение параметра равно » << value << endl;
}
void show_number (1001)
{
cout << «Значение параметра равно » << 1001 << endl;
}
Как видите, поскольку C++ замещает значение параметра, функция show_number выводит число 1001, переданное ей главной программой.
Следующая программа USEPARAM.CPP использует функцию show_number несколько раз, каждый раз передавая разные числа:
#include <iostream.h>
void show_number (int value)
{
cout << «Значение параметра равно » << value << endl;
}
void main (void)
{
show_number (1);
show_number (1001);
show_number (-532);
}
Если вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране будет отображено следующее:
Значение параметра равно 1
Значение параметра равно 1001
Значение параметра равно -532
Как видите, каждый раз, когда программа вызывает функцию, C++ присваивает передаваемое число переменной value. Найдите время для эксперимента с этой программой, изменяя значения, которые main передает в функцию, и обращая внимание на результат.
Каждый параметр функции имеет определенный тип. В случае функции show_number параметр value должен быть типа int. Если вы попытаетесь передать в функцию значение другого типа, например с плавающей точкой, компилятор будет сообщать об ошибке. В большинстве случаев ваши программы будут передавать несколько значений в функцию. Для каждого передаваемого параметра функция должна указать имя и тип. Например, следующая программа BIGSMALL.CPP использует функцию show_big_and_little для вывода самого большого и самого маленького из трех полученных целочисленных значений:
#include <iostream.h>
void show_big_and_little (int a, int b, int c)
{
int small = a;
int big = a;
if (b > big)
big = b;
if (b < small)
small = b;
if (c > big)
big = c;
if (c < small)
small = c;
cout << «Самое большое значение равно » << big << endl;
cout << «Самое маленькое значение равно » << small << endl;
}
void main (void)
{
show_big_and_little (1, 2, 3);
show_big_and_little (500, 0, -500);
show_big_and_little (1001, 1001, 1001);
}
Если вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится следующий вывод:
Самое большое значение равно 3
Самое маленькое значение равно 1
Самое большое значение равно 500
Самое маленькое значение равно -500
Самое большое значение равно 1001
Самое маленькое значение равно 1001
Наконец, следующая программа SHOW_EMP.CPP использует функцию show_employee для вывода возраста (тип int) и оклада (тип float) служащего:
#Include <iostream.h>
void show_employee (int age, float salary)
{
cout << «Возраст служащего » << age << » года (лет)» << endl;
cout << «Служащий получает $» << salary << endl;
}
void main (void)
{
show_employee (32, 25000.00);
}
Как видите, функция show_employee определяет параметры типа int и float
ФУНКЦИИ МОГУТ ВОЗВРАЩАТЬ РЕЗУЛЬТАТ ВЫЗВАВШЕЙ ФУНКЦИИ
Функция должна выполнять определенную задачу для вашей программы. В большинстве случаев функции будут выполнять некоторые типы вычислений. Затем функция возвратит свой результат вызвавшей функции. Когда функция возвращает значение, вы должны сообщить C++ тип значения, например int, float, char т. д. Чтобы информировать C++ о типе возвращаемого функцией значения, просто поставьте перед именем функции соответствующий тип. Например, следующая функция add_values складывает два своих целочисленных параметра и возвращает результат типа int вызвавшей программе:
int add_values (int а, int b)
{
int result;
result=а+b;
return (result);
}
В данном случае слово int, появляющееся перед именем функции, указывает тип возвращаемого значения функции. Функции используют оператор return для возврата значения вызвавшей функции. Когда ваша программа встречает оператор return, она возвращает заданное значение и завершает выполнение функции, возвращая управление вызвавшей программе. В программе вы можете использовать возвращаемое значение, как показано ниже:
result=add_values (1, 2);
В данном случае программа присваивает возвращаемое функцией значение переменной result. Ваша программа может также сразу же напечатать возвращаемое функцией значение с помощью cout, как показано ниже:
cout << «Сумма значений равна » << add_values (500, 501) << endl;
Предыдущая реализация функции add_values использовала три оператора, чтобы было легче понять смысл функции. Однако вы можете сократить функцию до единственного оператора return, как показано ниже:
int add_values (int a, int b)
{
return (a+ b);
}
Следующая программа ADDVALUE.CPP использует функцию add_values для сложения нескольких значений:
#include <iostream.h>
int add_values (int a, int b)
{
return (a+ b);
}
void main (void)
{
cout << » 100 + 200 = » << add_values(100, 200) << endl;
cout << » 500 + 501 = » << add_values(500, 501) << endl;
cout << «-1 + 1 = » << add_values(-1, 1) << endl;
}
Выберите время для эксперимента с этой программой, изменяя значения, которые программа передает в функцию. Вы могли бы попытаться передать в функцию большие значения, например 20000 и 30000. Как и можно предложить, выполнение функции, возвращающей значение типа int, приведет к ошибке переполнения.
Не все функции возвращают значение типа int. Следующая функция average_value возвращает среднее двух целочисленных значений, которое может быть дробным, например 3.5:
float average_value(int a, int b)
{
return( (a + b) / 2.0);
}
В этом случае слово float, которое предшествует имени функции, указывает тип возвращаемого функцией значения.
ФУНКЦИИ, КОТОРЫЕ НЕ ВОЗВРАЩАЮТ ЗНАЧЕНИЕ
Если функция не возвращает значение, вам необходимо предварить имя функции типом void. В противном случае вы должны предварять имя функции типом возвращаемого функцией значения, например, int, float, char и т. д. Чтобы возвратить значение вызвавшей функции, функция использует оператор return. Когда ваша программа встречает оператор return, выполнение функции завершается и указанное значение возвращается вызвавшей функции. Возможны ситуации, когда вы встретите оператор return в функции, которая не возвращает значение:
return;
В этом случае функция имеет тип void (не возвращает значение) и оператор return просто завершает выполнение функции.
Замечание: Если операторы появляются в функции после оператора return они не будут выполняться. Как уже обсуждалось выше, если ваша программа встречает оператор return в функции, то возвращается соответствующее значение, функция заканчивается и выполнение программы продолжается с первого оператора, следующего за вызовом функции.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗВРАЩАЕМОГО ФУНКЦИЕЙ ЗНАЧЕНИЯ
Когда функция возвращает значение, вызвавшая программа может присвоить возвращенное значение переменной, используя оператор присваивания, как показано ниже:
payroll_amount = payroll (employee, hours, salary);
В дополнение к этому вызвавшая программа просто может обращаться к функции. Например, следующий оператор выводит возвращаемое функцией значение, используя cout.
cout << «Служащий получил» << payroll(employee, hours, salary) < < endl;
Вызвавшая функция может также использовать возвращаемое значение в условии, как показано ниже:
if (payroll(employee, hours, salary) < 500.00)
cout << «Этот служащий нуждается в повышении» << endl;
Как видите, программа может использовать возвращаемое функцией значение различными способами.
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ПРОТОТИПАХ ФУНКЦИЙ
Прежде чем ваша программа сможет вызвать функцию, C++ должен знать тип воозвращаемого значения, а также количество и тип параметров, используемых функцией. В каждой из программ, представленных в этом уроке, определение функции, вызываемой программой, всегда предшествует вызову функции в исходном файле. Однако в большинстве случаев функции появляются в вашем исходном файле и, как правило, одна функция вызывает другую. Чтобы гарантировать, что C++ знает особенности каждой функции, используемой в программе, вы можете поместить прототипы функций в начало исходного файла. В общем случае прототип функции обеспечивает информацию о типе возвращаемого функцией значения и ее параметрах. Следующий оператор иллюстрирует прототипы функций для нескольких функций, используемых в данном уроке:
void show_message(void);
void show_number(int);
void show_employee(int, float);
int add_values(int, int);
float average_value(int, int);
Как видите, прототип функции указывает тип возвращаемого значения, а также количество и тип каждого параметра. Обратите внимание на точку с запятой в конце каждого прототипа.
float average_value (int, int);
Если ваша программа вызывает функцию, для которой компилятор C++ не нашел определения или прототипа, компилятор сообщает о синтаксической ошибке. При исследовании заголовочных файлов C++ или других программ вы будете постоянно сталкиваться с прототипами функций. Следующая программа PROTO.CPP иллюстрирует использование прототипа Функции:
#include <iostream.h>
float average_value(int, int); // Прототип функции
void main(void)
{
cout << «Среднее значение 2000 и 2 равно » << average_value(2000, 2) << endl;
}
float average_value (int a, int b)
{
return((a + b) / 2.0);
}
В этом случае программа вызывает функцию average_value до того, как функция определена. Таким образом, программа использует прототип функции, который предваряет определение main. Если вы удалите прототип функции и откомпилируете эту программу, компилятор C++ будет сообщать о синтаксических ошибках.
ПОЧЕМУ ФУНКЦИИ ОБЫЧНО НЕ МОГУТ ИЗМЕНИТЬ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Следующая программа NOCHANGE.CPP передает два параметра с именами big и small в функцию display_values. Функция display_values, в свою очередь, присваивает обоим параметрам число 1001 и затем выводит значение каждого параметра. Когда функция завершается, программа возобновляется и выводит значения этих же параметров:
#include <iostream.h>
void display_values(int a, int b)
{ a = 1001;
b = 1001;
cout << «Значения в функции display_values равны » << а << » и » << b << endl;
}
void main(void)
{
int big = 2002, small = 0;
cout << «Значения до функции » << big << » и» << small << endl;
display_values(big, small);
cout << «Значения после функции » << big << » и » << small << endl;
}
Когда вы откомпилируете и запустите эту программу, на экране появится следующий вывод:
Значения до функции 2002 и 0
Значения в функции display_values равны 1001 и 1001
Значения после функции 2002 и 0
Как видите, значения параметров в функции display_values были изменены (1001). Однако после завершения функции значения переменных big и small в main остались прежними. Чтобы понять, почему изменение параметров не повлияло на переменные big и small в main, вам необходимо понять, как C++ передает параметры в функции.
Когда ваши программы передают параметр в функцию, то по умолчанию С++ делает копию значения параметра и помещает эту копию во временный участок памяти, называемый стеком. Затем функция использует копию значения для выполнения своих операций. Когда функция завершается, C++ сбрасывает содержимое стека и все изменения, сделанные функцией в копиях эначений параметра.
Как вы знаете, переменная представляет собой имя, присваиваемое вашей программой ячейке памяти, которая хранит значение определенного типа. Предположим, например, что переменные big и small находятся в ячейках памяти 10 и 12. Если вы передадите переменные в функцию display_values, C++ поместит копии значений этих переменных в стек. На рис. 10.1 показано, что далее функция display_values будет использовать копии значений переменных.
Рис. 10.1. C++ размещает копии значений параметров во временном участке памяти, называемом стеком.
Как видите, функция display_values может обращаться к содержимому стека, в котором находятся копии значений 2002 и 0. Так как функция display_values ничего не знает о ячейках памяти big и small (адреса 10 и 12), функция не может изменить реальные значения переменных.
ИЗМЕНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА
Для изменения значения параметра функция должна знать адрес памяти параметра. Чтобы сообщить функции адрес параметра, ваши программы должны использовать оператор адреса C++ (&). Следующий вызов функции иллюстрирует, как программа будет использовать оператор адреса для передачи адресов переменных big и small в функцию change_values:
change_values (&big, &small); –>Передача параметров по адресу
Внутри функции вы должны сообщить C++ , что программа будет передавать параметры с помощью адреса. Для этого вы объявляете переменные-указатели, предваряя имя каждой переменной звездочкой, как показано ниже:
void сhange_values (int. *big, int. *small) —> Указатель на тип int
Переменная-указатель представляет собой переменную, которая содержит адрес памяти. Внутри функции вы должны сообщить C++ , что функция работает с адресом параметра. Для этого вы предваряете имя параметра звездочкой, как показано ниже:
*big = 1001;
*small = 1001;
Следующая программа CHGPARAM.CPP использует оператор адреса для передачи адресов параметров big и small в функцию change_values. Функция, в свою очередь, использует указатели участков памяти параметров. Следовательно, изменения параметров, сделанные функцией, остаются и после завершения функции:
#include <iostream.h>
void change_values (int *a, int *b)
{
*a = 1001;
*b = 1001;
cout << «Значения в функции display_values» << » равны » << *а << » и » << *b << endl;
}
void main(void)
{
int big = 2002, small = 0;
cout << «Значения перед функцией » << big << » и » << small << endl;
change_values(&big, &small);
cout << «Значения после функции » << big << » и » << small << endl;
}
Когда вы откомпилируете и запустите эту программу, на экране появится следующий вывод:
Значения перед функцией 2002 и 0
Значения в функции display_values равны 1001 и 1001
Значения после функции 1001 и 1001
Как видите, значения, которые функция change_values присваивает параметрам, остаются и после завершения функции. Чтобы понять, почему изменения, которые функция выполнила над переменными, остались после ее завершения, необходимо вспомнить, что функция имеет доступ к ячейке памяти каждой переменной. Если вы передаете параметры по адресу, C++ помещает адрес каждой переменной в стек, как показано на рис. 10.2.
Рис. 10.2. Передача параметров по адресу.
Используя указатели (адреса памяти) внутри функции, change_values может обратиться к памяти по адресу каждого параметра, изменяя значения параметров, что и требуется.
Второй пример
Если ваша программа передает указатели на параметры, параметры могут быгь любого типа, например int, float или char. Функция, которая использует указатели, объявляет переменные соответствующего типа, предваряя имя каждой переменной звездочкой, подтверждающей, что такая переменная является указателем. Следующая программа SWAPVALS.CPP передает адреса двух параметров типа float в функцию swap_values. Функция в свою очередь использует указатели на каждый параметр, чтобы обменять значения параметров:
#include <iostream.h>
void swap_values(float *a, float *b)
{
float temp;
temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
void main(void)
{
float big = 10000.0;
float small = 0.00001;
swap_values(&big, &small);
cout << «Big содержит » << big << endl;
cout << «Small содержит » << small << endl;
}
Как видите, программа передает параметры в функцию swap_values по адресу. Внутри функции программа использует указатели на ячейки памяти параметров. Давайте более внимательно посмотрим на действия внутри функции swap_values. Как видите, функция объявляет а и b как указатели на значения типа float:
void swap_values(float *a, float *b)
Однако функция объявляет переменную temp просто как float, а не как указатель на float. float temp;
Рассмотрим следующий оператор:
temp = *а;
Этот оператор побуждает C++ присвоить переменной temp значение указываемое переменной а (т. е. значение переменной big, равное 10000.0). Поскольку temp имеет тип float, присваивание корректно. Переменная-указатель представляет собой переменную, которая хранит адрес. Следующий оператор объявляет temp как указатель на ячейку памяти, содержащую значение типа float.
float *temp;
В данном случае temp может хранить адрес значения с плавающей точкой но не само значение.
Если вы удалите оператор разыменования (*), стоящий перед переменной а внутри присваивания, то оператор будет пытаться присвоить значение, хранимое в а (которое является адресом), переменной temp. Поскольку temp может содержать значение с плавающей точкой, но не адрес значения с плавающей точкой, возникнет ошибка.
Не беспокойтесь, если вы не можете свободно обращаться с указателями, вы будете изучать их более подробно в части 3. На настоящий момент, однако, просто поймите, что, если хотите изменить в ваших функциях значения параметров, вы должны использовать указатели.
Использование ассемблерных листингов для лучшего понимания работы компилятора
Лучшим способом понять, как компилятор C++ трактует указатели, является исследование ассемблерного вывода компилятора. Большинство компиляторов C++ обеспечивают ключ командной строки, который вы можете использовать, чтобы указать компилятору выводить ассемблерный листинг. Читая ассемблерный листинг, вы можете лучше понять, как компилятор использует стек, когда передает параметры в функцию.
Локальные переменные и область видимости
Как вы уже знаете, функции позволяют разделить программу на небольшие легко управляемые части. Все функции, используемые вами до настоящего момента, были совершенно просты. Как только вашим функциям потребуется выполнить более сложную работу, они должны будут использовать переменные для реализации своих задач. Переменные, объявляемые внутри функции, называются локальными переменными. Их значения и даже сам факт, что локальные переменные существуют, известны только данной функции, Другими словами, если вы объявляете локальную переменную с именем salary в функции payroll, то другие функции не имеют доступа к значению переменной salary. Фактически, другие функции не имеют никакого представления о том, что переменная salary существует. Этот урок рассматривает область видимости переменной, или участок внутри вашей программы, в котором переменная известна. К концу этого урока вы освоите следующие основные концепции:
• Вы объявляете локальные переменные внутри функции точно так же, как и внутри main: указывая тип и имя переменной.
• Имена переменных, используемых внутри функций, должны быть уникальными только по отношению к данной функции.
• Область видимости переменной определяет участок программы, где переменная известна и доступна.
• Глобальные переменные в отличие от локальных переменных известны на протяжении всей программы и доступны внутри всех функций.
• Оператор глобальной области видимости C++ (::) позволяет вам управлять областью видимости переменной.
Объявление локальных переменных внутри функции достаточно просто. Фактически вы уже это делали каждый раз, когда объявляли переменные внутри main.
ОБЪЯВЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ
Локальная переменная представляет собой переменную, определенную внутри функции. Такая переменная называется локальной, потому что ее известность ограничена данной функцией. Вы объявляете локальные переменные в начале функции после открывающей фигурной скобки:
void some_function(void)
{
int count;
float result;
}
Следующая программа USEBEEPS.CPP использует функцию sound_speaker, которая заставляет играть встроенный компьютерный динамик столько раз, сколько указано параметром beeps. Внутри функции sound_speaker локальная переменная counter хранит количество звуков, издаваемых динамиком:
#include <iostream.h>
void sound_beeps(int beeps)
{
for (int counter = 1; counter <= beeps; counter++) cout << ‘\a’;
}
void main(void)
{
sound_beeps(2);
sound_beeps(3);
}
Как видите, функция sound_beeps объявляет переменную counter сразу же после открывающей фигурной скобки. Поскольку counter определяется внутри функции sound_beeps, эта переменная является локальной по отношению к sound_beeps, и это означает, что только sound_beeps знает об этой переменной и может к ней обращаться.
О конфликте имен
При объявлении локальных переменных внутри функции очень вероятно, что имя локальной переменной, объявляемой вами в одной функции, будет таким же, как и имя переменной, используемой в другой функции. Как уже упоминалось, локальные переменные известны только в текущей функции. Таким образом, если две функции используют одно и то же имя для своих локальных переменных, это не приводит к конфликту. C++ трактует имя каждой переменной как локальное по отношению к соответствующей функции. Следующая программа LCLNAME.CPP использует функцию add_values для сложения двух целочисленных значений. Эта функция присваивает свой результат локальной переменной value. Однако в main один из параметров, передаваемых в функцию, также носит имя value. Тем не менее, поскольку C++ трактует обе переменные как локальные для соответствующих функций, их имена не конфликтуют:
#include <iostream.h>
int add_values(int a, int b)
{
int value;
value =a + b;
return(value);
}
void main (void)
{
int value = 1001;
int other value = 2002;
cout << value << » + » << other_value << « = » << add_values(value, other_value) << endl;
}
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ
Как вы уже знаете, локальная переменная объявляется и известна только в определенной функции. В дополнение к локальным переменным C++ позволяет вашим программам объявлять глобальные переменные, которые известны на протяжении всей программы (глобально для всех функций). Чтобы объявить глобальную переменную, следует просто поместить объявление переменной в начало вашей программы вне какой-либо функции:
int some_global_variable; —> Объявление глобальной переменной
void main(void)
{
// Здесь должны быть операторы программы
}
Следующая программа GLOBAL. CPP использует глобальную переменную именем number. Каждая функция в программе может использовать (или изменять) значение глобальной переменной. В данном случае каждая функция выводит текущее значение этой переменной, а затем увеличивает это значение на единицу:
#include <iostream.h>
int number = 1001;
void first_change(void)
(
cout << «значение number в first_cbange » << number << endl;
number++;
}
void second_change(void)
{
cout << «значение number в second_change » << number << endl;
number++;
}
void main(void)
{
cout << «значение number в main » << number << endl;
number++;
first_change () ;
second_change();
}
Как правило, следует избегать использования в ваших программах глобальных переменных. Поскольку любая функция может изменить значение глобальной переменной, сложно отследить все функции, которые потенциально могли бы изменить данную переменную. Вместо этого вашим программам следует объявлять переменную внутри main и затем передавать ее (как параметр) в функции, которым она нужна. (Помните, что в данной ситуации в стек помещается временная копия этой переменной; оригинал не изменяется.)
Если имена глобальных и локальных переменных конфликтуют
По мере возможности следует избегать использования в программах глобальных переменных. Однако если ваша программа должна использовать глобальную переменную, то может случиться, что имя глобальной переменной конфликтует с именем локальной переменной. При возникновении такого конфликта C++ предоставляет приоритет локальной переменной. Другими словами, программа предполагает, что в случае конфликта каждая ссылка на имя соответствует локальной переменной.
Однако могут быть ситуации, когда вам необходимо обратиться к глобальной переменной, чье имя конфликтует с именем локальной переменной. В таких случаях ваши программы могут использовать глобальный оператор разрешения С++ (::), если вы хотите использовать глобальную переменную. Например, предположим, что у вас есть глобальная и локальная переменные с именем number. Если ваша функция хочет использовать локальную переменную number, она просто обращается к этой переменной, как показано ниже:
number = 1001; // обращение к локальной переменной
С другой стороны, если ваша функция хочет обратиться к глобальной переменной, программа использует глобальный оператор разрешения, как показано ниже:
::number = 2002; // Обращение к глобальной переменной
Следующая программа GLOBLOCA.CPP использует глобальную переменную number. В дополнение к этому функция show_numbers использует локальную переменную с именем number. Эта функция использует оператор глобального разрешения для обращения к глобальной переменной:
#include <iostream.h> int number = 1001; // Глобальная переменная
void show_numbers(int number)
{
cout << «Локальная переменная number» << » содержит » << number << endl;
cout << «Глобальная переменная number» << » содержит » << ::number << endl;
}
void main(void)
{
int some_value = 2002;
show_numbers(some_value) ;
}
Когда вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится следующий вывод:
Локальная переменная number содержит 2002
Глобальная переменная number содержит 1001
Как видите, ваши программы могут выбрать глобальную или локальную переменную с помощью глобального оператора разрешения. Однако, как вы, вероятно, заметили, использование глобальных и локальных переменных может вызвать путаницу, которая в свою очередь может привести к ошибкам. Поэтому по мере возможности избегайте использования глобальных переменных.
Представление об области видимости переменных
При чтении книг и журнальных статей по C++ вы можете встретить термин область видимости, что определяет участок в программе, где имя переменной имеет смысл (и, следовательно, используется). Для локальной переменной область видимости ограничена функцией, внутри которой эта переменная объявлена. С другой стороны, глобальные переменные известны на протяжении всей программы. В результате глобальные переменные имеют большую область видимости.
Перегрузка функций
При определении функций в своих программах вы должны указать тип возвращаемого функцией значения, а также количество параметров и тип каждого из них. В прошлом (если вы программировали на языке С), когда у вас была функция с именем add_values, которая работала с двумя целыми значениями, а вы хотели бы использовать подобную функцию для сложения трех целых значений, вам следовало создать функцию с другим именем. Например, вы могли бы использовать add_two_values и add_three_values. Аналогично если вы хотели использовать подобную функцию для сложения значений типа float, то вам была бы необходима еще одна функция с еще одним именем. Чтобы избежать дублирования функции, C++ позволяет вам определять несколько функций с одним и тем же именем. В процессе компиляции C++ принимает во внимание количество аргументов, используемых каждой функцией, и затем вызывает именно требуемую функцию. Предоставление компилятору выбора среди нескольких функций называется перегрузкой. В этом уроке вы научитесь использовать перегруженные функции. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:
• Перегрузка функций позволяет вам использовать одно и то же имя для нескольких функций с разными типами параметров.
• Для перегрузки функций просто определите две функции с одним и тем же именем и типом возвращаемого значения, которые отличаются количеством параметров или их типом.
Перегрузка функций является особенностью языка C++, которой нет в языке С. Как вы увидите, перегрузка функций достаточно удобна и может улучшить удобочитаемость ваших программ.
ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С ПЕРЕГРУЗКОЙ ФУНКЦИЙ
Перегрузка функций позволяет вашим программам определять несколько функций с одним и тем же именем и типом возвращаемого значения. Например, следующая программа перегружает функцию с именем add_values. Первое определение функции складывает два значения типа int. Второе определение функции складывает три значения. В процессе компиляции C++ корректно определяет функцию, которую необходимо использовать:
#include <iostream.h>
int add_values(int a,int b)
{
return(a + b);
)
int add_values (int a, int b, int c)
(
return(a + b + c);
)
void main(void)
{
cout << «200 + 801 = » << add_values(200, 801) << endl;
cout << «100 + 201 + 700 = » << add_values(100, 201, 700) << endl;
}
Как видите, программа определяет две функции с именами add_values Первая функция складывает два значения типа int, в то время как вторая складывает три значения. Вы не обязаны что-либо предпринимать специально для того, чтобы предупредить компилятор о перегрузке, просто используйте ее. Компилятор разгадает, какую функцию следует использовать, основываясь на предлагаемых программой параметрах.
Подобным образом следующая программа MSG_OVR.CPP перегружает функцию show_message. Первая функция с именем show_message выводит стандартное сообщение, параметры ей не передаются. Вторая выводит передаваемое ей сообщение, а третья выводит два сообщения:
#include <iostream.h>
void show_message(void)
{
cout << «Стандартное сообщение: » << «Учимся программировать на C++» << endl;
}
void show_message(char *message)
{
cout << message << endl;
}
void show_message(char *first, char *second)
{
cout << first << endl;
cout << second << endl;
}
void main(void)
{
show_message();
show_message(«Учимся программировать на языке C++!»);
show_message(«B C++ нет предрассудков!»,»Перегрузка – это круто!») ;
}
КОГДА НЕОБХОДИМА ПЕРЕГРУЗКА
Одним из наиболее общих случаев использования перегрузки является применение функции для получения определенного результата, исходя из различных параметров. Например, предположим, что в вашей программе есть функция с именем day_of_week, которая возвращает текущий день недели (0 для воскресенья, 1 для понедельника, …, 6 для субботы). Ваша программа могла бы перегрузить эту функцию таким образом, чтобы она верно возвращала день недели, если ей передан юлианский день в качестве параметра, или если ей переданы день, месяц и год:
int day_of_week(int julian_day)
{
// Операторы
}
int day_of_week(int month, int day, int year)
{
// Операторы
}
По мере изучения объектно-ориентированного программирования в C++, представленного в следующих уроках, вы будете использовать перегрузку функций для расширения возможностей своих программ.
* Перегруженные функции не обязаны возвращать значения одинакового типа по той причине, что компилятор однозначно идентифицирует функцию по ее имени и набору ее аргументов. Для компилятора функции с одинаковыми именами, но различными типами аргументов — разные функции, поэтому тип возвращаемого значения — прерогатива каждой функции. — Прим.перев.
Использование ссылок в C++
Из урока 10 вы узнали, как изменять параметры внутри функции с помощью указателей. Для использования указателей вы должны предварять имена переменных-указателей звездочкой. Использование указателей досталось в «наследство» от языка С. Чтобы упростить процесс изменения параметров, С++ вводит такое понятие как ссылка. Как вы узнаете из этого урока, ссылка представляет собой псевдоним (или второе имя), который ваши программы могут использовать для обращения к переменной. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:
• Для объявления и инициализации ссылки внутри программы объявите переменную, размещая амперсанд (&) сразу же после типа переменной, и затем используйте оператор присваивания для назначения псевдонима, например int& alias_name = variable’,.
• Ваши программы могут передавать ссылки в функцию в качестве параметров, а функция, в свою очередь, может изменять соответствующее значение параметра, не используя указателей.
• Внутри функции вам следует объявить параметр как ссылку, размещая амперсанд (&) после типа параметра, затем можно изменять значение параметра внутри функции без помощи указателей.
Как вы узнаете, использование указателей очень упрощает изменение значений параметров внутри функции.
ССЫЛКА ЯВЛЯЕТСЯ ПСЕВДОНИМОМ
Ссылка C++ позволяет создать псевдоним (или второе имя) для переменных в вашей программе. Для объявления ссылки внутри программы укажите знак амперсанда (&) непосредственно после типа параметра. Объявляя ссылку, вы должны сразу же присвоить ей переменную, для которой эта ссылка будет псевдонимом, как показано ниже:
int& alias_name = variable; //—> Объявление ссылки
После объявления ссылки ваша программа может использовать или переменную, или ссылку:
alias_name = 1001;
variable = 1001;
Следующая программа SHOW_REF.CPP создает ссылку с именем alias_name и присваивает псевдониму переменную number. Далее программа использует как ссылку, так и переменную:
#include <iostream.h>
void main(void)
{
int number = 501;
int& alias_name = number; // Создать ссылку
cout << «Переменная number содержит » << number << endl;
cout << «Псевдоним для number содержит » << alias_name << endl;
alias_name = alias_name + 500;
cout << «Переменная number содержит » << number << endl;
cout << «Псевдоним для number содержит » << alias_name << endl;
}
Как видите, программа прибавляет 500 к ссылке alias_name. В итоге программа прибавляет 500 также и к соответствующей переменной number, для которой ссылка служит псевдонимом или вторым именем. Когда вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится следующий вывод:
Переменная number содержит 501
Псевдоним для number содержит 501
Переменная number содержит 1001
Псевдоним для number содержит 1001
В общем случае использование ссылки таким образом, как только что было показано, создает трудности для понимания. Однако вы увидите, что использование ссылок значительно упрощает процесс изменения параметров внутри функции.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ССЫЛОК В КАЧЕСТВЕ ПАРАМЕТРОВ
Основное назначение ссылки заключается в упрощении процесса изменения параметров внутри функции. Следующая программа REFERENC.CPP присваивает ссылку с именем number_alias переменной number. Программа передает ссылку на переменную в функцию change_value, которая присваивает переменной значение 1001:
#include <iostream.h>
void change_value(int &alias)
{
alias = 1001;
}
void main(void)
{
int number;
int& number_alias = number;
change_value(number_alias);
out << «Переменная number содержит » << number << endl;
}
Как вы видите, программа передает ссылку в функцию change_value. Если вы рассмотрите объявление функции, вы обнаружите, что change_value объявляет параметр alias как ссылку на значение типа int.
void change_value(int& alias)
Внутри функции change_value можете изменять значение параметра без помощи указателя. В результате звездочка (*) не используется и операция внутри функции становится легче для понимания.
Рассмотрим второй пример
Мы использовали следующую функцию для перестановки двух значений с плавающей точкой:
void swap_values(float *a, float *b)
{
float temp;
temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
Как видите, функция комбинирует переменные-указатели с переменными-неуказателями. Следующая программа SWAP_REF.CPP использует ссылки на значения с плавающей точкой для упрощения функции:
#include <iostream.h>
void swap_values(float& a, float& b)
{ float temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
void main(void)
{ float big = 10000.0;
float small = 0.00001;
float& big_alias = big;
float& small_alias = small;
swap_values(big_alias, small_alias);
cout << «Big содержит » << big << endl;
cout << «Small содержит » << small << endl;
}
Как видите, функцию swap_values сейчас легче понять, однако ваша программа имеет теперь два дополнительных имени (ссылки big_alias и small_alias), за которыми вы должны следить.
ПРАВИЛА РАБОТЫ СО ССЫЛКАМИ
Ссылка не является переменной. Один раз присвоив значение ссылке, вы уже не можете ее изменить. Кроме того в отличие от указателей вы не можете выполнить следующие операции над ссылками:
• Вы не можете получить адрес ссылки, используя оператор адреса C++.
• Вы не можете присвоить ссылке указатель.
• Вы не можете сравнить значения ссылок, используя операторы сравнения C++.
• Вы не можете выполнить арифметические операции над ссылкой, например добавить смещение.
•Вы не можете изменить ссылку.
По мере использования объектно-ориентированного программирования на C++ вы вернетесь к ссылкам.
Значения параметров по умолчанию
Как вы уже знаете, C++ позволяет вам с помощью параметров передавать информацию в функции. Из урока 13 вы выяснили, что C++ также обеспечивает перегрузку функций, предусматривая определения, содержащие разное количество параметров или даже параметры разных типов. Кроме этого, в C++ при вызове функций можно опускать параметры. В таких случаях для опущенных параметров будут использоваться значения по умолчанию. Этот урок описывает как устанавливать значения по умолчанию для параметров функций. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:
• C++ позволяет программам указывать для параметров значения по умолчанию.
• Значения по умолчанию для параметров указываются в заголовке функции при ее определении.
• Если вызов функции опускает значения одного или нескольких параметров, C++ будет использовать значения по умолчанию.
• Если вызов функции опускает значение определенного параметра, то должны быть опущены и значения всех последующих параметров.
Обеспечение значений по умолчанию для параметров упрощает возможность повторного использования функций (их использования несколькими программами).
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ ПО УМОЛЧАНИЮ
Обеспечить значения по умолчанию для параметров функции очень легко. Вы просто присваиваете значение параметру с помощью оператора присваивания С++ прямо при объявлении функции, как показано ниже:
void some_function(int size=12, float cost=19.95) //—->Значения по умолчанию
{
// Операторы функции
}
Следующая программа DEFAULTS. CPP присваивает значения по умолчанию параметрам a, b и c внутри функции show_parameters. Затем программа четыре раза вызывает эту функцию, сначала не указывая параметров вообще, затем указывая значение только для а, потом значения для а и b и, наконец, указывая значения для всех трех параметров:
#include <iostream.h>
void show__parameters (int a=1, int b=2, int c=3)
{
cout << «a» << a << » b » << b << » с » << с << endl;
}
void main(void)
{
show_parameters();
show_parameters(1001);
show_parameters(1001, 2002);
show_parameters(1001, 2002, 3003);
}
Когда вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится следующий вывод:
а 1 b 2 с 3
а 1001 b 2 с 3
а 1001 b 2002 с 3
а 1001 b 2002 с 3003
Как видите, если необходимо, функция использует значения параметров по умолчанию.
Правила для пропуска значений параметров
Если программа опускает определенный параметр для функции, обеспечивающей значения по умолчанию, то следует опустить и все последующие параметры. Другими словами, вы не можете опускать средний параметр. В случае предыдущей программы, если требовалось опустить значение параметра b в show_parameters, программа также должна была опустить значение параметра с. Вы не можете указать значение для а и с, опуская значение Ь.
ОБЪЯВЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ МАССИВА
Массив представляет собой переменную, способную хранить одно или несколько значений. Подобно переменным, используемым вашими программами до сих пор, массив должен иметь тип (например, inl, char или float) и уникальное имя. В дополнение к этому вам следует указать количество значений, которые массив будет хранить. Все сохраняемые в массиве значения должны быть одного и того же типа. Другими словами, ваша программа не может поместить значения типа float, char и long в один и тот же массив. Следующее объявление создает массив с именем test_scores, который может вмещать 100 целых значений для тестовых очков:
———————————————— Тип массива
int test_scores[100]; //——> Размер массива
Когда компилятор C++ встречает объявление этой переменной, он распределит достаточно памяти для хранения 100 значений типа int. Значения, хранящиеся в массиве, называются элементами массива.
Обращение к элементам массива
Как вы уже знаете, массив позволяет вашим программам хранить несколько значений в одной и той же переменной. Для обращения к определенным значениям, хранящимся в массиве, используйте значение индекса, которое указывает на требуемый элемент. Например, для обращения к первому элементу массива test_scores вы должны использовать значение индекса 0. Для обращения ко второму элементу используйте индекс 1. Подобно этому, для обращения к третьему элементу используйте индекс 2. Как показано на рис. 16.1, первый элемент массива всегда имеет индекс 0, а значение индекса последнего элемента на единицу меньше размера массива:
Рис. 16.1. Как C++ индексирует элементы массива.
Важно помнить, что C++ всегда использует 0 для индекса первого элемента массива, а индекс последнего элемента на единицу меньше размера массива. Следующая программа ARRAY. CPP создает массив с именем values, который вмещает пять целочисленных значений. Далее программа присваивает элементам значения 100, 200, 300, 400 и 500:
#include <iostream.h>
void main(void)
{
int values[5]; // Объявление массива
values[0] = 100;
values[1] = 200;
values[2] = 300;
values[3] = 400;
values [4] = 500;
cout << «Массив содержит следующие значения» << endl;
cout << values [0] << ‘ ‘ << values [1] << ‘ ‘ << values [2] << ‘ ‘ << values [3] << ‘ ‘ << values [4] << endl;
}
Как видите, программа присваивает первое значение элементу 0 (values[0]). Она также присваивает последнее значение элементу 4 (размер Массива (5) минус 1).
Использование индексной переменной
Если ваши программы используют массив, обычной операцией является использование индексной переменной для обращения к элементам массива. Например, предположим, что переменная / содержит значение 3, следующий оператор присваивает значение 400 элементу values[3J:
values[i] = 400;
Следующая программа SHOWARRA.CPP использует индексную переменную i внутри цикла for для вывода элементов массива. Цикл for инициализирует i нулем, так что программа может обращаться к элементу values[O]. Цикл for завершается, когда i больше 4 (последний элемент массива):
#include <iostream.h>
void main (void)
{
int values[5]; // Объявление массива int i;
values[0] = 100;
values[1] = 200;
values[2] = 300;
values[3] = 400;
values[4] = 500;
cout << «Массив содержит следующие значения» << endl;
for (i = 0; i < 5; i++) cout << values [i] << ‘ ‘;
}
Каждый раз, когда цикл for увеличивает переменную i, программа может обратиться к следующему элементу массива. Экспериментируйте с этой программой, изменяя цикл for следующим образом:
for (i = 4; i >= 0; i–) cout << values [i] << ‘ ‘;
В данном случае программа будет выводить элементы массива от большего к меньшему.
ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ МАССИВА ПРИ ОБЪЯВЛЕНИИ
Как вы уже знаете, C++ позволяет вашим программам инициализировать переменные при объявлении. То же верно и для массивов. При объявлении массива вы можете указать первоначальные значения, поместив их между левой и правой фигурными скобками, следующими за знаком равенства. Например, следующий оператор инициализирует массив values:
int values[5] = { 100, 200, 300, 400, 500 };
Подобным образом следующее объявление инициализирует массив с плавающей точкой:
float salaries[3] = { 25000.00. 35000.00, 50000.00 };
Если вы не указываете первоначальное значение для какого-либо элемента массива, большинство компиляторов C++ будут инициализировать такой элемент нулем. Например, следующее объявление инициализирует первые три из пяти элементов массива:
int values[5] = { 100, 200, 300 };
Программа не инициализирует элементы values[3] и values[4]. В зависимости от вашего компилятора, эти элементы могут содержать значение 0. Если вы не указываете размер массива, который вы инициализируете при объявлении, C++ распределит достаточно памяти, чтобы вместить все определяемые элементы. Например, следующее объявление создает массив, способяый хранить четыре целочисленных значения:
int numbers[] = { 1, 2, 3, 4 };
ОБЪЯВЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ
Структура определяет шаблон, с помощью которого ваша программа может позднее объявить одну или несколько переменных. Другими словами, ваша программа сначала определяет структуру, а затем объявляет переменные типа этой структуры. Для определения структуры ваши программы используют ключевое слово struct, за которым обычно следует имя и левая фигурная скобка. Следом за открывающей фигурной скобкой вы указываете тип и имя одного или нескольких элементов. За последним элементом вы размещаете правую закрывающую фигурную скобку. В этот момент вы можете (необязательно) объявить переменные данной структуры:
struct name
{
int member_name_l; |—————— Объявления элементов структуры
float member_name_2; } variable; |——————————————— Объявление переменной
}
Например, следующее определение создает структуру, содержащую информацию о служащем:
struct employee
{
char name [64] ;
long employee_id;
float salary;
char phone[10];
int office_number;
};
В данном случае определение не объявляет какие-либо переменные типа этой структуры. После того как вы определите структуру, ваша программа может объявить переменные типа этой структуры, используя имя структуры (иногда называемое структурным тэгом), как показано ниже:
employee boss, worker, new_employee; Объявление переменных
В данном случае оператор создает три переменные структуры employee. В некоторых случаях вы можете увидеть объявление, в котором тэг структуры предваряется ключевым словом struct, как показано ниже:
struct employee boss, worker, new_employee;
Ключевое слово struct является обязательным при программировании на С, так что некоторые программисты могут включать его по привычке. Однако в C++ использовать ключевое слово struct необязательно.
Использование элементов структуры
Структура позволяет вашим программам группировать информацию, называемую элементами, в одной переменной. Чтобы присвоить значение элементу или обратиться к значению элемента, используйте оператор C++ точку (.). Например, следующие операторы присваивают значения различным элементам переменной с именем worker тута employee;
worker.employee_id = 12345;
worker.salary = 25000.00;
worker.оffice_number = 102;
Для обращения к элементу структуры укажите имя переменной, за которым следует точка и имя элемента. Следующая программа EMPLOYEE.CPP иллюстрирует использование структуры типа employee:
#include <iostream.h>
#include <string.h>
void main(void)
{
struct employee
{
char name [64];
long employee_id;
float salary;
char phone[10];
int office_number;
} worker;
// Копировать имя в строку strcpy(worker.name, «Джон Дой»);
worker.employee_id = 12345;
worker.salary = 25000.00;
worker.office_number = 102;
// Копировать номер телефона в строку strcpy(worker.phone, «555-1212″) ;
cout << «Служащий: » << worker.name << endl;
cout << «Телефон: » << worker.phone << endl;
cout << «Номер служащего: » << worker.employee_id << endl;
cout << «Оклад: » << worker.salary << endl;
cout << «Офис: » << worker.office_number << endl;
}
Как видите, присваивание целому элементу и элементу с плавающей точкой очень просто. Программа использует оператор присваивания, чтобы присвоить значение соответствующему элементу. Однако обратите внимание на использование функции strcpy для копирования символьной строки в элементы name и phone. Если вы не инициализируете элементы при объявлении переменной типа данной структуры, вы должны копировать символьные строки в символьно-строковые элементы.
СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ
Если функция не изменяет структуру, вы можете передать структуру в функцию по имени. Например, следующая программа SHOW_EMP.CPP использует функцию show_employee для вывода элементов структуры типа employee:
#include <iostream.h>
#include <string.h>
struct employee
{
char name[64];
long employee_id;
float salary;
char phone[10];
int office_number;
};
void show_employee(employee worker)
{
cout << «Служащий: » << worker.name << endl;
cout << «Телефон: » << worker.phone << endl;
cout << «Номер служащего: » << worker. employee_id << endl;
cout << «Оклад: » << worker.salary << endl;
cout << «Офис: » << worker.office_number << endl;
}
void main(void)
{
employee worker;
// Копировать имя в строку strcpy(worker.name, «Джон Дой»);
worker.employee_id = 12345;
worker.salary = 25000.00;
worker.office_number = 102;
// Копировать номер телефона в строку strcpy(worker.phone, «555-1212″);
show_employee(worker);
}
Как видите, программа передает переменную типа данной структуры worker в функцию show__employee по имени. Далее функция show_employee выводит элементы структуры. Однако обратите внимание, что программа теперь определяет структуру employee вне main и до функции show_employee. Поскольку функция объявляет переменную worker типа employee, определение структуры employee должно располагаться до функции.
Функции, изменяющие элементы структуры
Как вы знаете, если функция изменяет параметр, вам следует передавать этот параметр в функцию с помощью адреса. Если функция изменяет элемент структуры, вы должны передавать эту структуру в функцию с помощью адреса, Для передачи переменной типа структуры с помощью адреса вы просто предваряете имя переменной оператором адреса C++ (&), как показано ниже:
some_function(&worker);
Внутри функции, которая изменяет один или несколько элементов, вам следует работать с указателем. Если вы используете указатель на структуру, легче всего обращаться к элементам структуры, используя следующий синтаксис:
pointer_variable->member = some_value;
Например, следующая программа CHG_MBR.CPP передает структуру типа employee в функцию с именем get_employee_id, которая запрашивает у пользователя идентификационный номер служащего и затем присваивает этот номер элементу структуры employee_id. Чтобы изменить элемент, функция работает с указателем на структуру:
#include <iostream.h>
#include <string.h>
struct employee
{
char name[64];
long employee_id;
float salary;
char phone[10];
int office_number;
};
void get_employee_id(employee *worker)
{
cout << «Введите номер служащего: «;
cin >> worker->employee_id;
}
void main(void)
{
employee worker;
// Копировать имя в строку strcpy(worker.name, «Джон Дой»);
get_employee_id(&worker) ;
cout << «Служащий: » << worker, name << endl;
cout << «Номер служащего: » << worker.employee_id << endl;
}
Как видите, внутри main программа передает переменную worker типа структуры в функцию get_employee_id с помощью адреса. Внутри функции gel_employee_id значение, введенное пользователем, присваивается элементу employee_id с помощью следующего оператора:
cin >> worker->employee_id;
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УКАЗАТЕЛЕЙ С МАССИВАМИ
Следующая программа PTRFLOAT.CPP использует указатель на массив типа float для вывода значений с плавающей точкой:
#include <iostream.h>
void show_float(float *array, int number_of_elements)
{
int i;
for (i = 0; i < number_of_elements; i++) cout << *array++ << endl;
}
void main(void)
{
float values[5] = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5);
show_float(values, 5);
}
Как видите, внутри функции show_float цикл for использует значение, указываемое с помощью указателя array, а затем увеличивает этот указатель до следующего значения. В данном случае программа должна передать параметр, который задает количество элементов массива, поскольку в отличие от символьных строк массивы типа float (или int, long и т. д.) не используют символ NULL для определения последнего элемента.
О МАТЕМАТИКЕ УКАЗАТЕЛЯ
Как вы уже знаете, ваши программы могут использовать указатели на массивы любых типов. В предыдущей программе функция show_float увеличивала указатель для продвижения по массиву типа float. Указатель указывает на участок памяти, содержащий значение определенного типа, например char, int или float. Когда функция сканирует массив с помощью указателя, функция увеличивает указатель для продвижения от одного значения к следующему. Чтобы указатель указывал на следующий элемент массива, C++ должен знать размер каждого элемента (в байтах), чтобы определить, на сколько необходимо увеличить значение указателя. Например, для продвижения указа-
теля к следующему символу в массиве, C++ должен увеличить значение указателя на 1. Однако, чтобы указать следующее значение в массиве типа int C++ должен увеличить указатель на два байта (значение типа int занимает два байта памяти). Для значений типа. float C++ увеличивает указатель на 4 байта. Зная тип значения, на которое указывает указатель, C++ знает, на сколько необходимо увеличить значение этого указателя. В ваших программах вы просто используете оператор увеличения, например pointer++. Однако за кулисами C++ увеличивает реальное значение (адрес памяти), содержащееся в указателе, на корректную величину.
Похожие записи:
